Aunque el mayor interés del moldeador es minimizar el ciclo de producción usando baja temperatura de fundido, baja temperatura de molde y altas presiones de inyección, los límites de estas variables están marcados por las propiedades intrínsecas del polímero, como lo son la temperatura y el calor de fusión, la dependencia viscosidad-velocidad de corte y la estabilidad del proceso. Estas variables de proceso influyen definitivamente sobre la micro estructura y por lo tanto, sobre las propiedades.
En el proceso de moldeo por inyección hay tres temperaturas importantes a considerar: la temperatura del molde (T), la temperatura del fundido (Tm) y el punto de solidificación o punto de congelación (Tf). (Katti y Shultz, 1982). Otras variables importantes son la velocidad de inyección y el tiempo de enfriamiento, que en conjunto tienen gran influencia sobre la estructura morfológica que se desarrolla.
La otra variable significativa es el esfuerzo al que se vea sometido el fundido. Otros aspectos durante el procesamiento como la velocidad de inyección, la velocidad a la cual la pieza es enfriada en el molde, el tiempo de enfriamiento y la temperatura del molde tienen gran influencia sobre la estructura morfológica que se desarrolla; asimismo es también importante el tiempo de enfriamiento desde que la masa fundida entra al molde hasta que es expulsada de éste como producto terminado.
A continuación se hace una revisión de las variables que se considera que influyen en mayor grado sobre la morfología de las piezas moldeadas por inyección:
Temperatura del Molde
En condiciones de procesado, la temperatura del molde se encuentra por debajo de la temperatura de fusión del plástico, y es de esperarse que si esta temperatura es alta, exista mayor movimiento molecular y de los segmentos de las cadenas y, por lo tanto, aumenta la probabilidad de que las cadenas se acomoden entre sí, de forma que se favorece la solidificación en forma cristalina, por lo que a mayor temperatura de molde, mayor será la cristalinidad (CIQA) Temperaturas de molde bajas producen un aumento en el espesor de la capa con alta orientación cuando las demás variables se mantienen constantes, debido a que una mayor cantidad de cadenas sufren un enfriamiento repentino.
Asociado a la cristalización se encuentra un proceso de transferencia de calor. La diferencia entre la temperatura del fundido (Tm) y el punto de solidificación o punto de congelación (Tf), junto con el calor latente de fusión, generado entre las diferentes fases del sistema molde- fundido, requiere ser removido como calor sensible (AH = Tm-Tw). De esta forma, la temperatura de la pared del molde tendrá efecto tanto sobre la cristalización como sobre la transferencia de calor; mientras que la temperatura de fundido tendrá efecto básicamente, sobre la transferencia de calor y un menor efecto sobre la cristalización. (Katti y Shultz, 1982).
Velocidad de Inyección
Existen dos factores a considerar con respecto al efecto de la velocidad de inyección. El primero es la formación de capas "congeladas" durante la etapa de llenado. Lo cual reduce el - espesor del canal central e incrementa la velocidad y el corte en la región del núcleo. El segundo factor es que el tiempo de llenado aumenta cuando la velocidad de inyección
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disminuye. Debido a que éste es el tiempo que el polímero fundido se encuentra bajo esfuerzo, la reducción de la velocidad de inyección dará lugar a que este tiempo sea mayor. La capa cristalizada bajo esfuerzo puede aumentar mediante la reducción de la velocidad de inyección.
Este efecto es más pronunciado a temperaturas de molde bajas. A medida que la temperatura del molde aumenta, la cristalización inducida térmicamente se incrementa, esto es: libre de esfuerzos pero bajo condiciones no-isotérmicas (Hsiung y Cakmak, 1991). Ha sido reportado por estos mismos autores para piezas moldeadas de poliariletercetona (PAEK), que es un polímero de cristalización lenta, que a 200°C, en donde la cristalización activada térmicamente es dominante, el efecto de la velocidad de inyección es mínimo.
A altas velocidades de inyección y bajas temperaturas del molde, la cristalinidad es mínima y se obtienen muestras esencialmente amorfas. A temperaturas de molde altas, cercanas a la temperatura de cristalización del polímero se obtienen partes con altos gradientes de cristalinidad desde la coraza (cristalinidad menor ) hasta el núcleo (cristalinidad más alta).
Este último tipo de gradientes estructurales es típico en polímeros de cristalización rápida como el PE, PP y Polioximetileno (Hsiung y Cakmak, 1991). Estos autores definen a los polímeros de cristalización rápida como los que no pueden ser obtenidos amorfos bajo condiciones normales de procesamiento.
Tiempo de Enfriamiento
El calor que se le suministra al material plástico para su fusión tiene que ser removido antes de ser retirado del molde, por lo tanto, entre más caliente se encuentre el plástico dentro del barril, más tiempo requerirá el artículo estar dentro del molde, lo que incrementará el tiempo total del ciclo; esto afectará las propiedades físicas del material, ya que la rapidez de enfriamiento determina el tamaño de las estructuras cristalinas; un enfriamiento rápido da lugar a estructuras pequeñas y finas, mientras que un enfriamiento lento da lugar a estructuras más grandes y gruesas (Sánchez, Yáñez y Rodríguez, 2001). En el caso particular del PET, - Carlos Ávila (2001), concluye que el aumento en la velocidad de enfriamiento provoca una
disminución en la cantidad de material cristalino formado, en la perfección de éste y en la presencia de cristales secundarios.